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◇"내년에 이온온도 1억℃ 10초 이상 유지 목표"

지금까지 한국 연구진이 구현한 초고온 온도는 7000만℃로, 이를 70초간 유지한 기록을 가지고 있다. 그런데 중국이 1억℃까지 초고온 플라스마를 구현하는 데 성공하면서 우리나라 기술이 중국에 뒤처지는 게 아니냐는 지적이 나왔다. 한국·미국·일본·유럽 등 7개국 연합팀인 '이터'(ITER)을 비롯해 중국·러시아 등은 핵융합 연구분야에서 치열한 경쟁을 벌이고 있다.

유 소장은 "우리나라 기술이 뒤처졌다고 할 수 없다"면서 "기존 구리전자석 토카막 핵융합 장치에서도 이미 1억℃를 넘긴 사례가 있었기에 중국의 1억℃ 달성이라는 것 자체만으로는 핵융합계의 새로운 성과라고 이야기할 수 없다"고 잘라말했다. 이어 "1억℃의 진정한 핵융합 조건을 위한 의미는 전자 온도가 아닌 이온 온도여야 하는데 이번 중국과학원 발표 내용에는 이온 온도에 대한 언급이 없고, 1억 ℃ 유지시간에 대한 언급이 없어 과거 구리전자석 장치 수준의 성과와 얼마나 다른지 어떤 성능의 1억도인지 알 수 없다"고 설명했다.

핵융합연에서는 한국 초전도핵융합연구장치인 '케이스타'(KSTAR)를 운영하고 있다. 유석재 소장은 KSTAR를 통해 오는 2019년까지 '이온온도' 1억℃ 10초 이상 유지하는 목표를 제시했다. 이를 이룩한다면 세계 최초 기록이 될 것으로 전망된다.

유 소장은 앞으로 핵융합 기술을 선진국 수준으로 유지하려면 '3대 핵심기술과 1대 보조기술'이 중요하다고 했다. 이 기술들을 확보하면 핵융합에너지 실용화에 다가설 수 있다는 것이다. 즉 △핵융합플라즈마를 고온(1억℃ 이상) 고밀도 상태로 장시간 유지기술 △핵융합 연소 실험적 검증 △핵융합에너지의 열에너지로 전환 기술인 '블랭킷'(Blanket) 기술이 3대 핵심이다.

또 보조기술로, 로봇 팔과 같이 원거리에서 장치부품을 해체·조립·설치하는 '리모트 핸들링'(Remote  handling) 기술도 필요하다는 입장이다. 이런 기술 가운데 '블랭킷' 기술은 앞으로 반드시 추진해야 하는 기술로 유 소장은 꼽았다.

핵융합로 블랭킷 기술은 원자로 내 중성자가 가지고 있는 운동에너지를 열에너지로 바꿔 줄 에너지 변환장치 역할을 한다. 따라서 핵융합 원자로 내 에너지를 상용화하기 위해 필수적인 요소가 된다. 블랭킷은 에너지 변환뿐만 아니라 핵융합 연료 중 하나인 삼중수소를 자체적으로 생산하는 역할도 한다. 현재는 우리나라를 포함해 7개국 연합팀인 이터는 블랭킷 기술을 개발하는 과정 중에 있으며, 블랭킷 기술을 확보한 나라는 현재 전무하다.

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